[发明专利]压控振荡器和锁相环

说明书

一种压控振荡器和锁相环，压控振荡器包括：谐振电路，具有第一输出端和第二输出端；电流源；负阻电路，包括均为NMOS晶体管的第一晶体管和第二晶体管，NMOS晶体管的衬底中具有P型阱区、以及包围P型阱区的N型阱区，第一晶体管的漏极和第二晶体管的栅极共接于第一输出端，第一晶体管的栅极和第二晶体管的漏极共接于第二输出端，第一晶体管的体端和源极相连并共接于电流源，第二晶体管的体端和源极相连并共接于电流源。本发明通过在NMOS晶体管的衬底中设置N型阱区，在NMOS晶体管的衬底的电位连接方式不受影响的情况下，体端和源极能够相连，相应改善或消除衬偏效应，同时有利于隔绝外界衬底噪声的影响，上述两个方面均有利于改善相位噪声。

技术领域

本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种压控振荡器和锁相环。

背景技术

振荡器是指在没有外部信号激励下，自身就能够将直流电能转换成周期性交流信号的电路。若振荡器的工作状态、振荡回路的元件参数受输入控制电压的控制，则该振荡器就构成一个压控振荡器。

压控振荡器(voltage controlled oscillator，VCO)，是一个由输入控制电压控制的、其振荡频率可调的振荡器，其振荡频率是输入控制电压的函数，压控振荡器是锁相环电路的核心部分。压控振荡器被广泛地应用于微处理器中的时钟同步(clocksynchronization)电路、无线通信收发器中的频率综合器(frequency synthesizer)、光纤通信中的时钟恢复电路(clock recovery circuit，CRC)以及多相位采样(multi-phasesampling)电路中。

其中，压控振荡器的主要性能指标为相位噪声(phase noise，PN)。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种压控振荡器和锁相环，改善压控振荡器的相位噪声。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种压控振荡器，包括：谐振电路，所述谐振电路具有第一输出端和第二输出端；电流源；负阻电路，包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和第二晶体管均为NMOS晶体管，所述NMOS晶体管的衬底中具有P型阱区、以及包围所述P型阱区的N型阱区，所述P型阱区具有体端，所述第一晶体管的漏极和第二晶体管的栅极共接于所述第一输出端，所述第一晶体管的栅极和第二晶体管的漏极共接于所述第二输出端，所述第一晶体管的体端和源极相连并共接于所述电流源，所述第二晶体管的体端和源极相连并共接于所述电流源。

可选的，所述N型阱区浮接。

可选的，所述N型阱区包括：位于所述P型阱区底部的第一N型阱区，所述P型阱区在所述第一N型阱区中的投影位于所述第一N型阱区内部，且所述第一N型阱区为深N型阱区；环绕所述P型阱区的第二N型阱区，所述第二N型阱区与相对应的所述第一N型阱区相连，所述第二N型阱区的离子掺杂浓度小于所述第一N型阱区的离子掺杂浓度。

可选的，所述衬底表面露出的N型阱区中具有N型接触区，所述N型接触区用于作为相对应的所述N型阱区的外接端子。

可选的，所述NMOS晶体管的P型阱区中还具有与所述源极相隔离的第一P型接触区，所述第一P型接触区用于作为相对应的所述P型阱区的体端。

可选的，所述NMOS晶体管的衬底为P型衬底。

可选的，所述NMOS晶体管的衬底中均具有与所述N型阱区相隔离的第二P型接触区，所述第二P型接触区用于作为相对应的所述衬底的外接端子。

可选的，所述P型衬底接地。

可选的，所述谐振电路包括并联连接的电感和电容；所述电感的两端分别与所述第一输出端和第二输出端耦接；所述电容的两端分别与所述第一输出端和第二输出端耦接。

可选的，所述电容包括可变电容和电容矩阵中的一种或两种。